基于台阵记录的局部场地条件地震动效应分析

基于自贡西山公园山体地形影响台阵和唐山响堂土层场地台阵的地震动记录,采用互相关分析、相干系数分析、傅里叶谱比法和考虑相干系数的傅里叶谱比法,对比研究了山体地形和土层场地两种局部场地条件对地震动的影响.结果表明,局部场地条件下的地震动效应与地震波的频率成分相关.低频地震波由于其波长较长,易于穿过土层场地和山体地形发生衍射,从而导致二者地震动显著相关,但二者在该频段的地震动场地效应差异不大;较高频率的地震波由于其波长较短,更容易受土层场地条件和山体地形条件的影响,造成二者地震动场地效应差异显著.此外,由于山体顶部的尺寸变小,低频长波长地震波容易在该位置发生衍射,导致山顶周边测点的地震动相关性增加,而较高频率的地震波则容易引起山顶局部场地发生共振效应.山体地形上相邻位置的地震动差异一般较大,相关性较低,这与山体地形不同位置的几何形状对较高频率的地震波影响有关;山底基岩的地震动受山体地形的影响较小,该位置的地震动效应机制尚需作进一步研究.

基于强震动记录确定的场地卓越周期

本文介绍了3种根据场地强震动记录获取场地卓越周期的方法:1地表记录的傅里叶谱分析法;2地表水平/垂直傅里叶谱比法;3地表/地下傅里叶谱比法.基于日本强震动观测台网KiK-net中两个基岩台站和两个Ⅲ类场地台站获取的数百条强震动记录,分别使用上述3种方法确定场地的卓越周期,并对比分析各种方法的优缺点及其适用情况.结果表明:对于基岩场地,由于记录信息复杂,局部场地条件对地震动影响较小,地震动自身特性突出,导致3种方法所得到的结果均比较分散;对于土层场地,场地条件影响比较显著,3种方法基本都可以得到一个较为准确的数值;但对于某些场地,地表水平/垂直傅里叶谱比法所得结果存在不确定性,相比之下,地表/地下傅里叶谱比法则能给出一个更为准确的场地卓越周期值.

黄土河谷场地地形放大效应的研究

使用黄土河谷场地模型对地震动峰值加速度和频谱特征进行研究。结果表明,不同工况下各观测点PGA的放大比呈现出不同的变化规律。分析山顶和山谷各点的傅里叶谱以及谱比发现,在地形和土层共同作用下的放大效应是各自单独作用下放大效应的乘积。